JP3569915B2 - 二重サイクロン式掃除機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外筒内で大きめの塵埃を捕集し、内筒内で細かい塵埃を捕集する二重サイクロン式掃除機に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来この種の二重サイクロン式掃除機としては、例えば特許第３１７６３７５号公報等に記載されているようなものが知られている。これは、サイクロン（外筒）の上部に直角屈曲部（渦流発生手段）を設け、前記サイクロンの内部に第二のサイクロン（内筒）を設けたものである。この第二のサイクロンは、その下方に円錐開口部が形成されていると共に、この円錐開口部が微細塵埃収集装置とサイクロンの底とで形成される空間に連通していることで、実質的にサイクロンの底が第二のサイクロンの底となっている。また、サイクロンについては、実質的に微細塵埃収集装置の傾斜壁がサイクロンの底となっている。そして、前記直角屈曲部から導入された塵埃を含む気流は、サイクロンの内壁に沿って旋回しながら下降し、この過程で粗い塵埃をサイクロンの内壁及び傾斜壁に押し付けて分離する。そして、前記気流は細かい塵埃を含んだ状態で第二のサイクロンの外壁に沿って上昇し、この第二のサイクロンの内部に導かれる。更に、前記気流は第二のサイクロンの内壁に沿って旋回しながら下降し、この過程で細かい塵埃を第二のサイクロンの内壁に押し付けて分離し、この分離された塵埃が微細塵埃収集装置に集められると共に、塵が分離された気流は、第二のサイクロンの中央を上昇して、排出口から図示しない電動送風機に吸引され、掃除機本体の外に排出されることになる。
【０００３】
しかしながら、上記の二重サイクロン式掃除機は、サイクロンと第二のサイクロンと傾斜壁で囲まれた空間に粗い塵埃が溜められるので、この空間内にある程度の高さまで粗い塵埃が溜まったときに、この粗い塵埃の見かけ比重が比較的小さい（綿ゴミ等）場合、第二のサイクロンの外壁沿いに上昇する気流に乗って、この第二のサイクロンの内部に粗い塵埃が入り易くなる。そして、第二のサイクロン内部に粗い塵埃が入り込んでしまった場合、この粗い塵埃が第二のサイクロンで分離しきれずに排出口に至ると、通常は排出口に目の細かいフィルタが設けられているため、このフィルタが目詰まりを起こしてしまう虞があった。
【０００４】
本発明は以上の問題点を解決し、粗い塵埃が内筒内に入り込みにくい二重サイクロン式掃除機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の二重サイクロン式掃除機は、掃除機本体と、この本体内に設けられる電動送風機と、前記本体に取り付けられる外筒と、この外筒の内側に配される内筒と、前記外筒の内部及び内筒の内部に渦巻き気流を発生させる渦流発生手段とを有する二重サイクロン式掃除機において、前記外筒及び内筒をそれぞれ有底に形成すると共に、前記内筒の底部が外筒の底部よりも上方となるように設けたものである。
【０００６】
本発明は以上のように構成することにより、電動送風機及び渦流発生手段によって外筒内に塵埃を含む気流が導入され、この気流が旋回しながら下降することで粗い塵埃が遠心分離されて外筒内下部に溜まる。そして、外筒の中央から上昇した気流が内筒の底部内筒に衝突することで、この上昇気流に乗って粗い塵埃が上昇しようとすることが妨げられる。更に、この上昇気流が内筒外面に沿って上昇し、この内筒の内部に導入され、この内筒内で気流が旋回しながら下降することで細かい塵埃が遠心分離され、この細かい塵埃が内筒内下部に溜まる。
【０００７】
また、本発明の二重サイクロン式掃除機は、請求項１において、前記内筒の外周に拡径部を形成したものである。
【０００８】
本発明は以上のように構成することにより、外筒内面と拡径部外面の間隔が狭くなっており、外筒内中央で上昇した気流が外筒と拡径部の間から上方に抜けにくくなるばかりでなく、この上昇気流の一部が下降気流と合流して外筒内下部を循環する。
【０００９】
また、本発明の二重サイクロン式掃除機は、請求項２において、前記拡径部を、前記内筒の底部側ほど径大となる形状に形成したものである。
【００１０】
本発明は以上のように構成することにより、外筒の上方から下方への気流の移動が比較的容易となる。
【００１１】
また、本発明の二重サイクロン式掃除機は、請求項１乃至３において、前記内筒の底部外面又は拡径部の底部側に下方に向かって凹部を形成したものである。
【００１２】
本発明は以上のように構成することにより、外筒内の下部中央で上昇する気流が凹部に衝突し、この衝突した気流がやや下方に戻される。
【００１３】
更に、本発明の二重サイクロン式掃除機は、請求項２乃至４において、前記拡径部を内筒の底部近傍に形成すると共に、この内筒の内壁を、拡径部内側において径大となる形状に形成したものである。
【００１４】
本発明は以上のように構成することにより、内筒内で下降する気流が拡径部にて大きく旋回することで、細かい塵埃が内筒内で遠心分離される。
【００１５】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態を添付図を参照して説明する。図１及び図２において、１はスティック型をなした二重サイクロン式掃除機であり、これは縦長形状の掃除機本体２と、この掃除機本体２の背面側の下方に取り付けられた吸込口たるノズル３と、掃除機本体２の上方に取り付けられたハンドル４と、掃除機本体２の正面側の下方に着脱自在に取り付けられた集塵容器４で構成されている。また、前記ハンドル４には操作スイッチ５が設けられており、この操作スイッチ５を操作することで、掃除機本体２内に設けた電動送風機６に電力が供給／遮断されるように構成されている。
【００１６】
集塵容器４は、軸心Ｘを中心とした外筒たる有底な外側サイクロン筒１１と内筒たる有底な内側サイクロン筒１２から成る二重構造をなす。前記外側サイクロン筒１１は、先端に向って先細状に形成された略截頭円錐状であり、また前記内側サイクロン筒１２は、先端に向って先細状に形成された略截頭円錐状であって、その基部に渦流発生手段として渦流発生部材１３を一体形成している。この渦流発生部材１３は、空気を導入して渦流を発生させて前記外側サイクロン筒１１に導出する外渦流発生部１４と、下方、即ち外側サイクロン筒１１の底部から上昇する空気を導入して渦流を発生させ前記内側サイクロン筒１２の内側に導出する図示しない内渦流発生部とを一体に形成している。１７はメッシュ状フィルタであり、このフィルタ１７は有底な円筒状であって、内側サイクロン筒１２の上部における軸線Ｘ上に配置されており、フィルタ１７を装着したフィルタケース１８の上部と前記内側サイクロン筒１２の上端内面部とを螺子部１９により着脱可能に取り付けている。この螺着によって内側サイクロン筒１２にフィルタケース１８を装着すると内側サイクロン筒１２の開口部２０はフィルタ１７で塞がれる。そして、前記開口部２０の上方に位置して電動送風機６の上流側６Ａが掃除機本体２に設けられる。
【００１７】
さらに、内側サイクロン筒１２の底部１２Ａが、外側サイクロン筒１１の底部１１Ａよりも上方となるように間隔Ｌをおいて対向するように設けられている。そして、前記内側サイクロン筒１２の外周の軸線方向Ｘにおけるほぼ中間部には軸心Ｘを中心として外側に径大となるように張出した拡径部２１を形成する。この拡径部２１は、内側サイクロン筒１２の底部１２Ａ側ほど径大となるほぼ円錐板状に上面が形成されている。
【００１８】
次に前記構成についてその作用を説明する。掃除機本体２に集塵容器４をセットして前記電動送風機６を駆動すると、塵埃を含んだ空気がノズル３から吸引され、図示しない吸引管、渦流発生部材１３を経て集塵容器４内に至る。そして、流入した空気は、外渦流発生部１４によって導かれて、外側サイクロン筒１１の内面に沿って螺旋状に下降する渦流となり、この渦流に含まれる比較的重い塵埃が渦流による遠心力によって除去される。そして、渦流が外側サイクロン筒１１の底部に至ると上昇に転じ、内側サイクロン筒１２の外面に沿って螺旋状に上昇して再び渦流発生部材１３に至る。ここで、内側サイクロン筒１２の外面に沿って上昇する渦流は、図示しない内渦流発生部に入り、内側サイクロン筒１２の内面に沿って再び螺旋状に下降する渦流となる。そして、底部１２Ａに至ると、その渦流は中央付近で上昇に転じる。このとき、渦流に混じった綿埃等の比較的軽い塵埃や細かい塵埃が渦流から分離し、底部１２Ａに溜まる。そして、内側サイクロン筒１２内で上昇した渦流は、フィルタケース１８に取り付けたフィルタ１７を経由し、フィルタ１７によって残った極めて細かい塵埃を捕集する。その後電動送風機６の上流側６Ａから掃除機本体２の図示しない下流側を介して排気口より排気される。
【００１９】
このように、塵埃を含んだ空気が外側サイクロン筒１１の内面に沿って螺旋状に下降する渦流となり、そして、渦流が外側サイクロン筒１１の底部１１Ａに至って上昇に転じた際、上昇した気流が内側サイクロン筒１２の底部１２Ａに衝突することで、この上昇気流に乗って粗い塵埃が上昇しようとすることが妨げられる。また、上昇した気流が拡径部２１の下面に形成された凹部２２に衝突することで、気流がやや下方に戻される形になり、上昇気流に乗って粗い塵埃が上昇しようとすることが、より良好に妨げられると共に、拡径部２１により外側サイクロン筒１１の内面と拡径部２１の外面の間隔が狭くなっており、外側サイクロン筒１１内中央で上昇した気流が外側サイクロン筒１１と拡径部２１の間から上方に抜けにくくなるばかりでなく、この上昇気流の一部が下降気流と合流して外側サイクロン筒１１下部を循環する。
【００２０】
このようにして清掃終了後、集塵容器４を掃除機本体２から取り外す。そして、外側サイクロン筒１１から内側サイクロン筒１２を取り外すことによって外側サイクロン筒１１に溜まった塵埃をゴミ箱に捨て、さらに、内側サイクロン筒１２からフィルタケース１８を取り外すことでメッシュ状フィルタ１７に付着した塵埃を除去する。尚、外側サイクロン筒１１の底部１１Ａと内側サイクロン筒１２の底部１２Ａとの間に広い空間が形成されるため、この空間に塵埃を多く溜めておくことができる。
【００２１】
以上のように、前記実施例では掃除機本体２と、この本体２内に設けられる電動送風機６と、前記本体２に取り付けられる外側サイクロン筒１１と、この外側サイクロン筒１１の内側に配される内側サイクロン筒１２と、前記外側サイクロン筒１１の内部及び内側サイクロン筒１２の内部に渦巻き気流を発生させる渦流発生部材１３とを有する二重サイクロン式掃除機において、前記外側サイクロン筒１１及び内側サイクロン筒１２をそれぞれ有底に形成すると共に、前記内側サイクロン筒１２の底部１２Ａが外側サイクロン筒１１の底部１１Ａよりも上方となるように設けたものであり、電動送風機６及び渦流発生部材１３によって外側サイクロン筒１１内に塵埃を含む気流が導入され、この気流が旋回しながら下降することで粗い塵埃が遠心分離されて外側サイクロン筒１１内下部に溜まるが、外側サイクロン筒１１内下部には内側サイクロン筒１２が存在しないので、外側サイクロン筒１１下部全体に塵埃を多く溜めることができる。また、同量の塵埃が溜まった場合、従来のものに比べて溜められた塵埃の高さが低くなることで、この塵埃が外側サイクロン筒１１中央から上昇する気流に乗りにくくすることができる。
【００２２】
また、前記内側サイクロン筒１２の外周に拡径部２１を形成して、外側サイクロン筒１１内面と拡径部２１の外面の間隔を狭くして、外側サイクロン筒１１内中央で上昇した気流が外側サイクロン筒１１と拡径部２１の間から上方に抜けにくくなり、また、この上昇気流の一部が下降気流と合流して外側サイクロン筒１１内下部を循環するので、上昇気流に乗った塵埃を外側サイクロン筒１１内下部の空間から出しにくくすることができる。
【００２３】
しかも、前記拡径部２１を、底部１２Ａ側ほど径大となる形状に形成したものであり、外側サイクロン筒１１の上方から下方への気流の移動が比較的容易となり、外側サイクロン筒１１筒内下部の空間に塵埃を更に溜めておきやすくすることができる。
【００２４】
更に、前記拡径部２１の下面に凹部２２を形成することで、内側サイクロン筒１２の外面に沿って上昇する気流が凹部２２に衝突し、この衝突した気流がやや下方に戻されるので、上昇気流に乗った塵埃を外側サイクロン筒１１内下部の空間から更に出しにくくすることができる。
【００２５】
次に図３に基づいて他の実施例を説明する。尚、前記実施例と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。この実施例では内側サイクロン筒１２の下部に、底部１２Ａに向って径大となる拡径部３２を形成したものである。尚、前記拡径部３２の下面は内側サイクロン筒１２の底部１２Ａと同じ面である。そして、内側サイクロン筒１２の内壁を、拡径部３２内側において下方が径大となる形状、即ち底部１２Ａの内側直径Ｒを拡径部３２の上部内側、即ち内側サイクロン筒１２の最も細い箇所の直径ｒより径大としたものである。さらに底部１２Ａの外面には上方へ向けて球面状にへこむ凹部３３を形成している。
【００２６】
したがって、この実施例では前記内側サイクロン筒１２の底部１２Ａ外面、即ち拡径部３２の底部下面側に凹部３３を形成したものであり、外側サイクロン筒１１内の下部中央で上昇する気流が凹部３３に衝突し、この衝突した気流がやや下方に戻されるので、上昇気流に乗った塵埃を外側サイクロン筒１１内下部の空間から更に出しにくくすることができる。
【００２７】
更に、前記拡径部３２を内側サイクロン筒１２の底部１２Ａ近傍に形成すると共に、この内側サイクロン筒１２の内壁を、拡径部３２内側において径大となる形状に形成したものであり、内側サイクロン筒１２内で下降する気流が拡径部３２にて大きく旋回することで、細かい塵埃が内筒内で遠心分離されるので、内側サイクロン筒１２内で下降する気流が拡径部３２にて大きく旋回して細かい塵埃が遠心分離される。
【００２８】
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において、種々の変形実施が可能である。例えば、前述した第一の実施形態において、内側サイクロン筒の底部にも凹部を形成してもよい。また、前述した第二の実施形態において、内側サイクロン筒の底部に複数の凹部を形成してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の二重サイクロン式掃除機は、掃除機本体と、この本体内に設けられる電動送風機と、前記本体に取り付けられる外筒と、この外筒の内側に配される内筒と、前記外筒の内部及び内筒の内部に渦巻き気流を発生させる渦流発生手段とを有する二重サイクロン式掃除機において、前記外筒及び内筒をそれぞれ有底に形成すると共に、前記内筒の底部が外筒の底部よりも上方となるように設けたものであり、電動送風機及び渦流発生手段によって外筒内に塵埃を含む気流が導入され、この気流が旋回しながら下降することで粗い塵埃が遠心分離されて外筒内下部に溜まるが、外筒内下部には内筒が存在しないので、外筒内下部全体に塵埃を多く溜めることができるばかりでなく、溜められた塵埃の高さが低くなることで、この塵埃が外筒中央から上昇する気流に乗りにくくすることができる。そして、塵埃が上昇気流に乗って上昇したとしても、この塵埃が内筒の底部に衝突することで、塵埃を外筒内下部の空間に溜めておき、外筒内上部、ひいては内筒内に塵埃が進入することを防止できる。
【００３０】
また、本発明の二重サイクロン式掃除機は、請求項１において、前記内筒の外周に拡径部を形成したものであり、外筒内面と拡径部外面の間隔が狭くなっており、外筒内中央で上昇した気流が外筒と拡径部の間から上方に抜けにくくなるばかりでなく、この上昇気流の一部が下降気流と合流して外筒内下部を循環するので、上昇気流に乗った塵埃を外筒内下部の空間から出しにくく、即ちこの空間内に塵埃を溜めておきやすくすることができる。
【００３１】
また、本発明の二重サイクロン式掃除機は、請求項２において、前記拡径部を、前記内筒の底部側ほど径大となる形状に形成したものであり、外筒の上方から下方への気流の移動が比較的容易となるので、外筒内下部の空間に塵埃を更に溜めておきやすくすることができる。
【００３２】
また、本発明の二重サイクロン式掃除機は、請求項１乃至３において、前記内筒の底部外面又は拡径部の底部側に下方に向かって凹部を形成したものであり、外筒内の下部中央で上昇する気流が凹部に衝突し、この衝突した気流がやや下方に戻されるので、上昇気流に乗った塵埃を外筒内下部の空間から更に出しにくく、即ちこの空間内に塵埃を更に溜めておきやすくすることができる。
【００３３】
更に、本発明の二重サイクロン式掃除機は、請求項２乃至４において、前記拡径部を内筒の底部近傍に形成すると共に、この内筒の内壁を、拡径部内側において径大となる形状に形成したものであり、内筒内で下降する気流が拡径部にて大きく旋回することで、細かい塵埃が内筒内で遠心分離されるので、内筒内で下降する気流が拡径部にて大きく旋回して細かい塵埃が遠心分離され、内筒内で更に効率的に塵埃を遠心分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す正面図である。
【図２】本発明の一実施例を示す要部の一部切り欠き正面図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す要部の一部切り欠き正面図である。
【符号の説明】
２ 掃除機本体
６ 電動送風機
１１ 外側サイクロン筒（外筒）
１１Ａ 底部
１２ 内側サイクロン筒（内筒）
１２Ａ 底部
１３ 渦流発生部材（渦流発生手段）
２１ ３２ 拡径部
２２ ３３ 凹部

Claims (5)

1. 掃除機本体と、この本体内に設けられる電動送風機と、前記本体に取り付けられる外筒と、この外筒の内側に配される内筒と、前記外筒の内部及び内筒の内部に渦巻き気流を発生させる渦流発生手段とを有する二重サイクロン式掃除機において、前記外筒及び内筒をそれぞれ有底に形成すると共に、前記内筒の底部が外筒の底部よりも上方となるように設けたことを特徴とする二重サイクロン式掃除機。
2. 前記内筒の外周に拡径部を形成したことを特徴とする請求項１記載の二重サイクロン式掃除機。
3. 前記拡径部を、前記内筒の底部側ほど径大となる形状に形成したことを特徴とする請求項２記載の二重サイクロン式掃除機。
4. 前記内筒の底部外面又は拡径部の底部側に下方に向かって凹部を形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の二重サイクロン式掃除機。
5. 前記拡径部を内筒の底部近傍に形成すると共に、この内筒の内壁を、拡径部内側において径大となる形状に形成したことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の二重サイクロン式掃除機。

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